FR3114438A1 - Image sensor - Google Patents
Image sensor Download PDFInfo
- Publication number
- FR3114438A1 FR3114438A1 FR2009549A FR2009549A FR3114438A1 FR 3114438 A1 FR3114438 A1 FR 3114438A1 FR 2009549 A FR2009549 A FR 2009549A FR 2009549 A FR2009549 A FR 2009549A FR 3114438 A1 FR3114438 A1 FR 3114438A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- pixel
- image sensor
- region
- filter
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 43
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 26
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 89
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 30
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 5
- 238000005513 bias potential Methods 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 9
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14621—Colour filter arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1464—Back illuminated imager structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14645—Colour imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14649—Infrared imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1463—Pixel isolation structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Capteur d'images La présente description concerne un capteur d'images comprenant une pluralité de pixels (400) comprenant chacun : une région semiconductrice photodétectrice (110) ; une région métallique (122) disposée sur une première face de la région semiconductrice ; un filtre interférentiel (160) passe-bande ou coupe-bande disposé sur une deuxième face de la région semiconductrice opposée à la première face ; et entre la région semiconductrice (110) et la région métallique (122), un empilement absorbant (410) comportant, dans l'ordre en partant de la région semiconductrice (110), une couche diélectrique (410a), une couche de silicium (410b) et une couche de tungstène (410c). Figure pour l'abrégé : Fig. 4Image sensor The present description relates to an image sensor comprising a plurality of pixels (400) each comprising: a photodetector semiconductor region (110); a metal region (122) disposed on a first side of the semiconductor region; a band-pass or band-stop interference filter (160) arranged on a second face of the semiconductor region opposite the first face; and between the semiconductor region (110) and the metallic region (122), an absorbent stack (410) comprising, in order starting from the semiconductor region (110), a dielectric layer (410a), a silicon layer ( 410b) and a layer of tungsten (410c). Figure for the abstract: Fig. 4
Description
La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques, et vise plus particulièrement un capteur d'images.The present description relates generally to electronic devices, and more particularly relates to an image sensor.
De façon classique, un capteur d'images permet d'obtenir des images d'une scène dans le domaine du visible et/ou dans le domaine infrarouge.Conventionally, an image sensor makes it possible to obtain images of a scene in the visible range and/or in the infrared range.
Par exemple, le capteur capte les rayonnements visibles en provenance d'une scène pour obtenir une image visible. L'image correspond à des rayonnements captés dans une ou plusieurs bandes de longueurs d'onde, par exemple dans trois bandes de longueurs d'onde correspondant respectivement aux couleurs bleue, verte et rouge.For example, the sensor captures the visible radiation coming from a scene to obtain a visible image. The image corresponds to radiation captured in one or more bands of wavelengths, for example in three bands of wavelengths corresponding respectively to the colors blue, green and red.
Certains capteurs d'images utilisent les rayonnements infrarouges pour obtenir une image tridimensionnelle de la scène. Par exemple, le capteur est associé à un émetteur d'impulsions infrarouges. Le temps de parcours des impulsions de l'émetteur à la scène, puis de la scène au capteur, fournit des informations de profondeur. L'image tridimensionnelle est obtenue à partir de ces informations de profondeur. Un tel capteur est appelé capteur à temps de vol TOF ("Time Of Flight"). Un tel capteur capte les rayonnements dans une bande de longueurs d'onde correspondant aux longueurs d'onde des impulsions émises par l'émetteur. Cette bande est typiquement située dans le proche infrarouge, c'est à dire des infrarouges de longueurs d'onde inférieures à 1100 nm. Le capteur peut fournir seulement la carte de profondeur de la scène, ou l'image tridimensionnelle constituée de la carte de profondeur combinée à l'image visible.Some image sensors use infrared radiation to obtain a three-dimensional image of the scene. For example, the sensor is associated with an infrared pulse emitter. The travel time of the pulses from the transmitter to the scene, then from the scene to the sensor, provides depth information. The three-dimensional image is obtained from this depth information. Such a sensor is called TOF ("Time Of Flight") time-of-flight sensor. Such a sensor picks up radiation in a band of wavelengths corresponding to the wavelengths of the pulses emitted by the transmitter. This band is typically located in the near infrared, ie infrared wavelengths below 1100 nm. The sensor can supply only the depth map of the scene, or the three-dimensional image made up of the depth map combined with the visible image.
Un capteur d'images comprend une pluralité de pixels généralement disposés en matrice. Les rayonnements de chaque bande de longueurs d'onde d'intérêt du capteur sont spécifiquement captés par des pixels, répartis dans la matrice, sensibles principalement aux rayonnements dans cette bande de longueurs d'onde.An image sensor includes a plurality of pixels generally arranged in a matrix. The radiation of each band of wavelengths of interest of the sensor is specifically picked up by pixels, distributed in the matrix, sensitive mainly to radiation in this band of wavelengths.
En pratique, lorsqu'un pixel est conçu pour être sensible aux rayonnements dans une bande de longueurs d'onde, ce pixel est aussi sensible à des rayonnements situés en dehors de cette bande. Les rayonnements situés en dehors de la bande visée constituent des rayonnements parasites dont la détection par le pixel réduit la qualité de l'image. Il est donc souhaitable que des pixels conçus pour être sensibles aux rayonnements dans une des bandes de longueurs d'onde soient le moins sensibles possible aux rayonnements situés en dehors de cette bande.In practice, when a pixel is designed to be sensitive to radiation in a band of wavelengths, this pixel is also sensitive to radiation situated outside this band. Radiation located outside the target band constitutes parasitic radiation, the detection of which by the pixel reduces the quality of the image. It is therefore desirable for pixels designed to be sensitive to radiation in one of the bands of wavelengths to be as less sensitive as possible to radiation situated outside this band.
Un mode de réalisation prévoit un capteur d'images comprenant une pluralité de pixels comprenant chacun :
une région semiconductrice photodétectrice ;
une région métallique disposée sur une première face de la région semiconductrice ;
un filtre interférentiel passe-bande ou coupe-bande disposé sur une deuxième face de la région semiconductrice opposée à la première face ; et
entre la région semiconductrice et la région métallique, un empilement absorbant comportant, dans l'ordre en partant de la région semiconductrice, une couche diélectrique, une couche de silicium et une couche de tungstène.One embodiment provides an image sensor comprising a plurality of pixels each comprising:
a photodetector semiconductor region;
a metal region disposed on a first face of the semiconductor region;
a band-pass or band-stop interference filter arranged on a second face of the semiconductor region opposite the first face; And
between the semiconductor region and the metal region, an absorbent stack comprising, in order starting from the semiconductor region, a dielectric layer, a silicon layer and a tungsten layer.
Selon un mode de réalisation, l'empilement absorbant est apte à absorber, en un seul passage, plus de 50 % d'un rayonnement incident à la longueur d'onde centrale de la bande passante ou de la bande de coupure du filtre interférentiel.According to one embodiment, the absorbing stack is capable of absorbing, in a single pass, more than 50% of incident radiation at the central wavelength of the pass band or of the cut-off band of the interference filter.
Selon un mode de réalisation, dans chaque pixel, la région semiconductrice est en silicium.According to one embodiment, in each pixel, the semiconductor region is made of silicon.
Selon un mode de réalisation, la couche de silicium présente une épaisseur comprise entre 20 et 100 nm.According to one embodiment, the silicon layer has a thickness of between 20 and 100 nm.
Selon un mode de réalisation, la couche de tungstène présente une épaisseur supérieure ou égale à 40 nm.According to one embodiment, the tungsten layer has a thickness greater than or equal to 40 nm.
Selon un mode de réalisation, la couche diélectrique comprend un ou plusieurs matériaux diélectriques d'indices de réfraction inférieurs à celui du silicium.According to one embodiment, the dielectric layer comprises one or more dielectric materials with refractive indices lower than that of silicon.
Selon un mode de réalisation, dans chaque pixel, la couche de tungstène est reliée à un noeud d'application d'un potentiel de polarisation.According to one embodiment, in each pixel, the tungsten layer is connected to a node for applying a bias potential.
Selon un mode de réalisation, dans chaque pixel, le filtre interférentiel comprend une répétition de couches alternées d'indices optiques différents.According to one embodiment, in each pixel, the interference filter comprises a repetition of alternating layers of different optical indices.
Selon un mode de réalisation, dans chaque pixel, la longueur d'onde centrale est comprise dans une plage de longueurs d'onde allant de 700 nm à 1100 nm.According to one embodiment, in each pixel, the central wavelength is within a range of wavelengths ranging from 700 nm to 1100 nm.
Selon un mode de réalisation, chaque pixel comprend un filtre supplémentaire coloré ou infrarouge recouvrant la première face de la région semiconductrice.According to one embodiment, each pixel comprises an additional colored or infrared filter covering the first face of the semiconductor region.
Selon un mode de réalisation, les pixels sont configurés pour détecter de la lumière visible, le capteur comprenant en outre une pluralité de pixels de profondeur configurés pour détecter de la lumière infrarouge.According to one embodiment, the pixels are configured to detect visible light, the sensor further comprising a plurality of depth pixels configured to detect infrared light.
Selon un mode de réalisation, l'empilement absorbant est présent dans les pixels de profondeur.According to one embodiment, the absorbing stack is present in the depth pixels.
Selon un mode de réalisation, l'empilement absorbant n'est pas présent dans les pixels de profondeur.According to one embodiment, the absorbing stack is not present in the depth pixels.
Ces caractéristiques et leurs avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :These characteristics and their advantages, as well as others, will be explained in detail in the following description of particular embodiments made on a non-limiting basis in relation to the attached figures, among which:
De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.The same elements have been designated by the same references in the various figures. In particular, the structural and/or functional elements common to the various embodiments may have the same references and may have identical structural, dimensional and material properties.
Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, des éléments du capteur d'images tels que des circuits comprenant des transistors permettant le fonctionnement de pixels ne sont pas détaillés, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec les circuits usuels permettant le fonctionnement des pixels d'un capteur d'images. De plus, des choix d'épaisseurs de couches d'empilements antireflet pour une longueur d'onde donnée, et de filtres passe-bande ou coupe-bande dans des bandes de longueurs d'onde données, ne sont pas décrits en détail, les empilements et les filtres décrits étant compatibles avec les procédés usuels permettant de choisir les épaisseurs des couches d'empilements antireflet et de filtres interférentiels.For the sake of clarity, only the steps and elements useful for understanding the embodiments described have been represented and are detailed. In particular, elements of the image sensor such as circuits comprising transistors allowing the operation of pixels are not detailed, the embodiments described being compatible with the usual circuits allowing the operation of the pixels of an image sensor . In addition, choices of thicknesses of layers of antireflection stacks for a given wavelength, and of band-pass or band-stop filters in bands of given wavelengths, are not described in detail, the stacks and the filters described being compatible with the usual methods making it possible to choose the thicknesses of the layers of antireflection stacks and of interference filters.
Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés ou couplés entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés ou couplés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments.Unless otherwise specified, when reference is made to two elements connected together, it means directly connected without intermediate elements other than conductors, and when reference is made to two elements connected or coupled together, it means that these two elements can be connected or be linked or coupled through one or more other elements.
Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures.In the following description, when referring to absolute position qualifiers, such as "front", "rear", "up", "down", "left", "right", etc., or relative, such as the terms "above", "below", "upper", "lower", etc., or to qualifiers of orientation, such as the terms "horizontal", "vertical", etc., it reference is made unless otherwise specified to the orientation of the figures.
Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.Unless specified otherwise, the expressions “about”, “approximately”, “substantially”, and “of the order of” mean to within 10%, preferably within 5%.
Sauf précision contraire, l'indice optique désigne la partie réelle de l'indice optique complexe.Unless specified otherwise, the optical index denotes the real part of the complex optical index.
La figure 1 est une vue en coupe représentant, de manière schématique, un exemple d'un pixel 100 d'un capteur d'images. Le pixel est par exemple situé dans une matrice de pixels et a ses bords latéraux en contact avec des pixels voisins.FIG. 1 is a sectional view representing, schematically, an example of a pixel 100 of an image sensor. The pixel is for example located in a matrix of pixels and has its side edges in contact with neighboring pixels.
Dans l'orientation de la figure, le capteur est destiné à recevoir un rayonnement optique arrivant par le haut des pixels. On appelle ici un rayonnement optique un rayonnement visible ou situé dans le proche infrarouge. Le rayonnement optique provient typiquement d'un élément d'une scène située en vis-à-vis du pixel.In the orientation of the figure, the sensor is intended to receive optical radiation arriving from the top of the pixels. Optical radiation is referred to here as visible radiation or radiation located in the near infrared. The optical radiation typically comes from an element of a scene located opposite the pixel.
Le pixel 100 comprend une région photodétectrice semiconductrice 110, typiquement en silicium. La région semiconductrice 110 peut être délimitée par des tranchées d'isolement 115 remplies d'un isolant électrique, par exemple de l'oxyde de silicium. En variante, les tranchées comprennent des conducteurs isolés de la région 110. Les tranchées 115 séparent les diverses régions semiconductrices 110 des pixels voisins du capteur d'images.Pixel 100 includes a semiconductor photodetector region 110, typically made of silicon. The semiconductor region 110 can be delimited by isolation trenches 115 filled with an electrical insulator, for example silicon oxide. As a variant, the trenches comprise conductors insulated from the region 110. The trenches 115 separate the various semiconductor regions 110 from the neighboring pixels of the image sensor.
A titre d'exemple, le pixel s'étend latéralement sur une largeur comprise entre 1,2 et 5 micromètres, par exemple de l'ordre de 1,4 micromètres. La région 110 a typiquement une épaisseur, correspondant à la hauteur dans l'orientation de la figure, comprise entre 2 et 10 micromètres, par exemple de l'ordre de 6 micromètres.By way of example, the pixel extends laterally over a width comprised between 1.2 and 5 micrometers, for example of the order of 1.4 micrometers. Region 110 typically has a thickness, corresponding to the height in the orientation of the figure, of between 2 and 10 micrometers, for example of the order of 6 micrometers.
La région semiconductrice 110 a sa face inférieure, ou face avant, recouverte d'une couche isolante 120. Des régions métalliques 122 sont situées dans la couche 120. Les régions 122 sont typiquement des éléments conducteurs tels que des pistes conductrices et/ou des conducteurs remplissant des vias. Ces éléments conducteurs connectent entre eux des composants non représentés, tels que des transistors, qui permettent le fonctionnement du pixel et/ou de diverses parties du capteur d'images.The semiconductor region 110 has its underside, or front face, covered with an insulating layer 120. Metallic regions 122 are located in the layer 120. The regions 122 are typically conductive elements such as conductive traces and/or conductors. filling in vias. These conductive elements interconnect components not shown, such as transistors, which allow the operation of the pixel and/or of various parts of the image sensor.
Dans l'exemple représenté, le pixel comprend une lentille 130 du côté d'arrivée des rayonnements optiques. La lentille 130 permet de focaliser les rayonnements optiques vers la région photodétectrice 110.In the example represented, the pixel comprises a lens 130 on the side of arrival of the optical radiation. The lens 130 makes it possible to focus the optical radiation towards the photodetector region 110.
En outre, le pixel 100 peut comprendre un filtre 140 recouvrant la face de la région photodétectrice 110 située du côté d'arrivée des rayonnements optiques. Le filtre 140 est de préférence situé entre la lentille 130 et la région photodétectrice 110. Le filtre 140 sert à sélectionner les longueurs d'onde des rayonnements détectés par le pixel. De préférence, le filtre 140 est un filtre organique, par exemple en résine. Le filtre 140 peut constituer un filtre infrarouge, c'est à dire laissant passer des rayonnements optiques dans des bandes de longueurs d'onde infrarouge, préférentiellement dans le proche infrarouge. Le filtre 140 peut constituer un filtre coloré, c'est-à-dire laissant passer des rayonnements optiques dans une bande de longueurs d'onde du domaine visible, préférentiellement correspondant à la couleur rouge, verte ou bleue.Furthermore, the pixel 100 can comprise a filter 140 covering the face of the photodetecting region 110 located on the side of arrival of the optical radiation. Filter 140 is preferably located between lens 130 and photodetector region 110. Filter 140 serves to select the wavelengths of radiation detected by the pixel. Preferably, the filter 140 is an organic filter, for example made of resin. The filter 140 can constitute an infrared filter, that is to say allowing optical radiation to pass in infrared wavelength bands, preferably in the near infrared. The filter 140 can constitute a colored filter, that is to say allowing optical radiation to pass in a band of wavelengths in the visible range, preferably corresponding to the color red, green or blue.
Le pixel peut en outre comprendre une couche antireflet 150. La couche 150 peut comprendre une ou plusieurs couches diélectriques. La couche antireflet 150 est prévue pour limiter le renvoi vers le haut des rayonnements optiques aux longueurs d'onde détectées par le pixel.The pixel may further include an antireflection layer 150. Layer 150 may include one or more dielectric layers. The antireflection layer 150 is provided to limit the upward reflection of optical radiation at the wavelengths detected by the pixel.
Le pixel 100 comprend en outre un filtre interférentiel 160. Un filtre interférentiel consiste en un empilement de plusieurs couches d'indices optiques alternés. A titre d'exemple le filtre interférentiel comprend, de préférence consiste en, une alternance de premières et de deuxièmes couches, les premières couches étant identiques entre elles, et les deuxièmes couches étant identiques entre elles. De préférence, le filtre interférentiel comprend au moins deux, par exemple au moins trois, premières couches et au moins deux, par exemple au moins trois, deuxièmes couches. A titre d'exemple, les premières couches sont diélectriques, et les deuxièmes couches sont diélectriques et/ou sont des couches métalliques suffisamment fines pour être au moins partiellement transparentes. Le filtre interférentiel consiste préférentiellement en des couches d'oxyde de silicium, entre lesquelles sont intercalées des couches de silicium, ou d'oxyde de titane, ou de nitrure de silicium. L'épaisseur du filtre interférentiel est de préférence inférieure à la largeur de la région 110, par exemple inférieure à 2,0 micromètres. Le filtre interférentiel 160 peut-être coupe-bande ou passe-bande, c'est-à-dire respectivement bloquer ou laisser passer des rayonnements dans une bande de longueurs d'onde.Pixel 100 further comprises an interference filter 160. An interference filter consists of a stack of several layers of alternating optical indices. By way of example, the interference filter comprises, preferably consists of, an alternation of first and second layers, the first layers being identical to each other, and the second layers being identical to each other. Preferably, the interference filter comprises at least two, for example at least three, first layers and at least two, for example at least three, second layers. By way of example, the first layers are dielectric, and the second layers are dielectric and/or are sufficiently thin metal layers to be at least partially transparent. The interference filter preferably consists of layers of silicon oxide, between which are interposed layers of silicon, or titanium oxide, or silicon nitride. The thickness of the interference filter is preferably less than the width of the region 110, for example less than 2.0 micrometers. The interference filter 160 can be band-stop or band-pass, that is to say respectively block or allow radiation to pass in a band of wavelengths.
La figure 2 est un diagramme illustrant schématiquement, à titre d'exemple, l'évolution en fonction de la longueur d'onde λ (en abscisse, en nm) de la transmission T200 (en ordonnée, entre 0 % et 100 %) du filtre interférentiel 160 du pixel de la figure 1, dans le cas où le filtre 160 est un filtre coupe-bande. La transmission est définie, pour un rayonnement arrivant sur la face supérieure du filtre 160 et sensiblement orthogonal au plan moyen des couches du filtre 160, comme étant égale au pourcentage de ce rayonnement qui sort par la face inférieure du filtre.FIG. 2 is a diagram illustrating schematically, by way of example, the evolution as a function of the wavelength λ (on the abscissa, in nm) of the transmission T200 (on the ordinate, between 0% and 100%) of the interference filter 160 of the pixel of FIG. 1, in the case where the filter 160 is a notch filter. The transmission is defined, for radiation arriving on the upper face of the filter 160 and substantially orthogonal to the mean plane of the layers of the filter 160, as being equal to the percentage of this radiation which exits via the lower face of the filter.
Le filtre interférentiel coupe-bande est conçu pour bloquer les rayonnements dans le proche infrarouge, autour d'une longueur d'onde centrale λ0 par exemple comprise entre 700 et 1100 nanomètres (de l'ordre de 875 nm dans l'exemple représenté). La longueur d'onde centrale λ0 correspond par exemple à un minimum de transmission. De préférence, le filtre 160 laisse passer moins de 30 % du rayonnement à la longueur d'onde λ0. De préférence, le filtre interférentiel est conçu pour que la transmission soit faible, par exemple inférieure à 50 %, dans une plage de longueurs d'onde 210, et forte, par exemple supérieure à 75 %, à l'extérieur d'une plage de longueurs d'onde 220 incluant la plage 210. La plage 210 définit la bande de coupure du filtre. A titre d'exemple, la plage 210 a une largeur supérieure à 150 nm et est entièrement comprise entre 700 et 1100 nanomètres, et la plage 220 a une largeur supérieure à 250 nm. La différence entre les largeurs des plages 220 et 210 est par exemple comprise entre 100 et 200 nm.The band-stop interference filter is designed to block radiation in the near infrared, around a central wavelength λ0 for example between 700 and 1100 nanometers (of the order of 875 nm in the example shown). The central wavelength λ0 corresponds for example to a transmission minimum. Preferably, the filter 160 passes less than 30% of the radiation at the wavelength λ0. Preferably, the interference filter is designed so that the transmission is weak, for example less than 50%, in a range of wavelengths 210, and strong, for example greater than 75%, outside a range. of wavelengths 220 including range 210. Range 210 defines the cutoff band of the filter. By way of example, pad 210 has a width greater than 150 nm and is entirely between 700 and 1100 nanometers, and pad 220 has a width greater than 250 nm. The difference between the widths of the pads 220 and 210 is for example between 100 and 200 nm.
Dans cet exemple, le filtre interférentiel 160 comporte sept couches alternées d'oxyde de silicium et de nitrure de silicium. L'épaisseur totale du filtre est de l'ordre de 1,0 micromètre.In this example, the interference filter 160 comprises seven alternating layers of silicon oxide and silicon nitride. The total thickness of the filter is on the order of 1.0 micrometer.
On utilise préférentiellement un tel filtre interférentiel coupe-bande dans le proche infrarouge lorsque le pixel est prévu pour détecter la lumière visible. Le filtre 140, optionnel, est alors un filtre coloré. Bien que le filtre 140 soit conçu pour ne laisser passer que les rayonnements d'une bande de longueurs d'onde dans le domaine visible, en pratique, lorsque le filtre 140 est par exemple en résine, le filtre 140 laisse aussi passer des rayonnements dans le proche infrarouge. Le filtre interférentiel 160 vise alors à limiter la détection de rayonnements dans le proche infrarouge.Preferably, such a band-stop interference filter is used in the near infrared when the pixel is designed to detect visible light. The optional filter 140 is then a colored filter. Although the filter 140 is designed to pass only radiation from a band of wavelengths in the visible range, in practice, when the filter 140 is for example made of resin, the filter 140 also passes radiation in the near infrared. The interference filter 160 then aims to limit the detection of radiation in the near infrared.
Les inventeurs ont observé qu'en fait, malgré la présence du filtre interférentiel 160, les rayonnements dans la bande de longueurs d'onde partiellement coupée par le filtre interférentiel 160 restent détectés par la région détectrice 110. De ce fait, dans le capteur d'images, la détection des rayonnements du proche infrarouge s'ajoute à la détection des rayonnements visibles correspondant à l'image, ce qui réduit la qualité de l'image.The inventors have observed that in fact, despite the presence of the interference filter 160, the radiation in the band of wavelengths partially cut off by the interference filter 160 remains detected by the detector region 110. As a result, in the sensor of images, the detection of near infrared radiation is added to the detection of visible radiation corresponding to the image, which reduces the quality of the image.
La figure 3 est un diagramme illustrant schématiquement, à titre d'exemple, l'évolution en fonction de la longueur d'onde λ (en abscisse, en nm) de la transmission T300 (en ordonnée, entre 0 % et 100 %) du filtre interférentiel 160 du pixel de la figure 1, dans le cas où le filtre 160 est un filtre passe-bande.FIG. 3 is a diagram illustrating schematically, by way of example, the evolution as a function of the wavelength λ (on the abscissa, in nm) of the transmission T300 (on the ordinate, between 0% and 100%) of the interference filter 160 of the pixel of FIG. 1, in the case where the filter 160 is a band-pass filter.
Le filtre interférentiel passe-bande est conçu pour laisser passer les rayonnements dans une bande de longueurs d'onde autour d'une longueur d'onde centrale λ0. La longueur d'onde centrale est de préférence située dans le proche infrarouge, par exemple comprise entre 700 et 1100 nm (de l'ordre de 950 nm dans l'exemple représenté). La transmission a de préférence l'allure d'un pic autour de la longueur d'onde centrale. La transmission est par exemple proche de 100 % pour la longueur d'onde centrale λ0, et diminue de part et d'autre de la longueur d'onde λ0. La largeur L à mi-hauteur du pic est typiquement de l'ordre de 35 nm. Le pic peut avoir plusieurs sommets (deux sommets dans l'exemple représenté) et la mi-hauteur est définie par la moitié de la hauteur du sommet le plus élevé. La bande de transmission, ou bande passante, du filtre est définie par les longueurs d'onde pour lesquelles la transmission est supérieure à la demi hauteur du pic. La longueur d'onde centrale λ0 correspond alors au centre de la bande passante. La transmission est proche de zéro, par exemple inférieure à 1 %, à plus de 50 nm de la longueur d'onde centrale λ0.The band-pass interference filter is designed to pass radiation in a band of wavelengths around a central wavelength λ0. The central wavelength is preferably located in the near infrared, for example between 700 and 1100 nm (of the order of 950 nm in the example shown). The transmission preferably has the shape of a peak around the central wavelength. The transmission is for example close to 100% for the central wavelength λ0, and decreases on either side of the wavelength λ0. The width L at mid-height of the peak is typically around 35 nm. The peak can have multiple vertices (two vertices in the example shown) and the mid-height is defined by half the height of the highest vertex. The transmission band, or bandwidth, of the filter is defined by the wavelengths for which the transmission is greater than half the height of the peak. The central wavelength λ0 then corresponds to the center of the passband. The transmission is close to zero, for example less than 1%, at more than 50 nm from the central wavelength λ0.
Le filtre 160 comporte dans cet exemple dix-huit couches alternées d'oxyde de silicium et de silicium. L'épaisseur totale du filtre est par exemple de l'ordre de 1,5 micromètres.The filter 160 comprises in this example eighteen alternating layers of silicon and silicon oxide. The total thickness of the filter is for example of the order of 1.5 micrometers.
Un tel filtre passe-bande est utilisé par exemple lorsque le capteur est de type temps de vol, associé avec un émetteur d'impulsions infrarouges. Le filtre est alors conçu pour que les longueurs d'onde des impulsions soient situées dans la bande passante du filtre. Par exemple, la longueur d'onde des impulsions est située dans une bande 310 centrée sur la longueur d'onde λ0. A titre d'exemple, la bande 310 a une largeur de l'ordre de 25 nm. De préférence, le filtre 140 laisse alors passer uniquement les rayonnements infrarouges, ce qui permet de couper d'éventuels pics secondaires que le filtre 160 pourrait présenter en dehors de la plage des rayonnements infrarouges. En variante, le filtre 140 peut être omis.Such a band-pass filter is used for example when the sensor is of the time-of-flight type, associated with an infrared pulse emitter. The filter is then designed so that the wavelengths of the pulses are located in the passband of the filter. For example, the wavelength of the pulses is located in a band 310 centered on the wavelength λ0. By way of example, the strip 310 has a width of the order of 25 nm. Preferably, the filter 140 then allows only infrared radiation to pass, which makes it possible to cut off any secondary peaks that the filter 160 could present outside the range of infrared radiation. Alternatively, filter 140 can be omitted.
Les inventeurs ont observé qu'en pratique, la région photodétectrice 110 détecte les rayonnements dans une bande de longueurs d'onde plus large que le pic de transmission souhaité. De ce fait, le pixel détecte, en plus des impulsions, des rayonnements infrarouges situés en dehors de la bande 310. Ces rayonnements infrarouges constituent des rayonnements parasites qui nuisent à la qualité de la carte de profondeur obtenue.The inventors have observed that in practice, the photodetector region 110 detects radiation in a band of wavelengths wider than the desired transmission peak. As a result, the pixel detects, in addition to the pulses, infrared radiation situated outside the band 310. These infrared radiation constitute parasitic radiation which is detrimental to the quality of the depth map obtained.
Les modes de réalisation décrits ci-après permettent d'améliorer la qualité des images obtenues à partir des rayonnements visibles, et/ou la qualité des images de profondeur.The embodiments described below make it possible to improve the quality of the images obtained from visible radiation, and/or the quality of the depth images.
La figure 4 est une vue en coupe représentant, de manière schématique, un exemple d'un mode de réalisation d'un pixel 400 de capteur d'images.FIG. 4 is a cross-sectional view representing, schematically, an example of an embodiment of an image sensor pixel 400 .
Le pixel 400 comprend des éléments identiques ou similaires à ceux du pixel 100 de la figure 1, agencés de manière identique ou similaire, à savoir :
- une région semiconductrice photodétectrice 110 par exemple délimitée par des tranchées d'isolement 115 ;
- une ou des régions métalliques 122 ;
- un filtre interférentiel 160 ; et
- de préférence, une lentille 130 et/ou un filtre 140, et/ou une couche antireflet 150.
Ces éléments ne sont pas décrits ici à nouveau en détail.Pixel 400 comprises elements identical or similar to those of pixel 100 of FIG. 1, arranged in an identical or similar manner, namely:
- a photodetector semiconductor region 110, for example delimited by isolation trenches 115;
- one or more metal regions 122;
- an interference filter 160; And
- preferably, a lens 130 and/or a filter 140, and/or an antireflection layer 150.
These elements are not described here again in detail.
Le pixel 400 comprend, entre la ou les régions métalliques 122 et la région photodétectrice 110, une structure absorbante 410. De préférence, le pixel ne comprend pas d'éléments métalliques entre la région photodétectrice 110 et la structure absorbante 410.The pixel 400 comprises, between the metallic region or regions 122 and the photodetector region 110, an absorbent structure 410. Preferably, the pixel does not comprise metallic elements between the photodetector region 110 and the absorbent structure 410.
La structure absorbante 410 est constituée par un empilement de couches comprenant, dans l'ordre à partir de la face inférieure de la région photodétectrice 110, une couche diélectrique 410a, une couche de silicium 410b, et une couche de tungstène 410c. La couche 410a est par exemple une couche d'oxyde de silicium ou une couche de nitrure de silicium. A titre de variante, la couche 410a peut être constituée par un empilement de plusieurs couches en des matériaux diélectriques d'indices de réfraction inférieurs à celui du silicium, par exemple une ou plusieurs couches d'oxyde de silicium et une ou plusieurs couches de nitrure de silicium. La couche diélectrique 410a est par exemple en contact, par sa face supérieure avec la face inférieure de la région photodétectrice 110. La couche 410a permet notamment d'isoler électriquement les couches 410b, 410c et les éléments conducteurs 122 de la région photodétectrice 110. La couche de silicium 410b est par exemple en contact, par sa face supérieure, avec la face inférieure de la couche diélectrique 410a. La couche de tungstène 410c peut être en contact, par sa face supérieure, avec la face inférieure de la couche de silicium 410b. A titre de variante, une mince couche d'accroche, par exemple en nitrure de titane, par exemple d'épaisseur inférieure à 10nm, peut faire interface entre la couche de silicium 410b et la couche de tungstène 410c.The absorbent structure 410 is constituted by a stack of layers comprising, in order starting from the lower face of the photodetecting region 110, a dielectric layer 410a, a silicon layer 410b, and a tungsten layer 410c. Layer 410a is for example a layer of silicon oxide or a layer of silicon nitride. As a variant, layer 410a can be formed by a stack of several layers of dielectric materials with refractive indices lower than that of silicon, for example one or more layers of silicon oxide and one or more layers of nitride of silicon. The dielectric layer 410a is for example in contact, via its upper face, with the lower face of the photodetecting region 110. The layer 410a makes it possible in particular to electrically insulate the layers 410b, 410c and the conductive elements 122 from the photodetecting region 110. The Silicon layer 410b is for example in contact, via its upper face, with the lower face of dielectric layer 410a. The tungsten layer 410c can be in contact, via its upper face, with the lower face of the silicon layer 410b. As a variant, a thin tie layer, for example made of titanium nitride, for example with a thickness of less than 10 nm, can interface between the silicon layer 410b and the tungsten layer 410c.
Les épaisseurs des couches 410a, 410b et 410c de l'empilement 410 sont choisies de façon à ce que l'empilement 410 présente, pour la longueur d'onde centrale λ0 du filtre interférentiel 160, un coefficient d'absorption supérieur à celui du matériau semiconducteur de la région 110. L'empilement 410 est dimensionné de sorte que, pour la longueur d'onde centrale λ0 du filtre interférentiel 160 et pour un rayonnement incident sensiblement orthogonal au plan moyen de l'empilement 410, plus de 50 %, de préférence plus de 80 %, de préférence plus de 95 %, du rayonnement entrant dans l'empilement 410 est absorbé dans l'empilement 410 en un seul passage. Autrement dit, plus de 50 %, de préférence plus de 80 %, de préférence plus de 95 %, d'un rayonnement entrant par la face supérieure de l'empilement 410 est absorbé dans l'empilement 410 et n'est pas réfléchi vers la région 110. Par exemple, pour la longueur d'onde λ0, environ 90 % du rayonnement entrant dans l'empilement 410 est absorbé dans l'empilement 410 en un seul passage. Par exemple, plus de 50 %, préférentiellement plus de 80%, préférentiellement plus de 90 % de tout rayonnement dans la plage de longueurs d'onde comprise entre 900 nm et 1000 nm est absorbé en un seul passage dans l'empilement 410. De préférence, plus de 50 %, préférentiellement plus de 80%, préférentiellement plus de 90 % de tout rayonnement dans la bande de coupure ou dans la bande passante du filtre 160 est absorbé en un seul passage dans l'empilement 410.The thicknesses of the layers 410a, 410b and 410c of the stack 410 are chosen so that the stack 410 has, for the central wavelength λ0 of the interference filter 160, an absorption coefficient greater than that of the material semiconductor of the region 110. The stack 410 is dimensioned so that, for the central wavelength λ0 of the interference filter 160 and for an incident radiation substantially orthogonal to the mean plane of the stack 410, more than 50%, of preferably more than 80%, preferably more than 95%, of the radiation entering stack 410 is absorbed in stack 410 in a single pass. In other words, more than 50%, preferably more than 80%, preferably more than 95%, of radiation entering through the upper face of the stack 410 is absorbed in the stack 410 and is not reflected towards the region 110. For example, for the wavelength λ0, approximately 90% of the radiation entering the stack 410 is absorbed in the stack 410 in a single pass. For example, more than 50%, preferably more than 80%, preferably more than 90% of all radiation in the wavelength range between 900 nm and 1000 nm is absorbed in a single pass through stack 410. Preferably, more than 50%, preferably more than 80%, preferably more than 90% of all radiation in the cutoff band or in the passband of the filter 160 is absorbed in a single pass through the stack 410.
Si l'on désigne respectivement par N1 l'indice de réfraction de la couche 410a, par N2 l'indice de réfraction de la couche 410b et par N3 l'indice de réfraction de la couche 410c, et en considérant les épaisseurs des couches 410a et 410c comme infinies (ou plus précisément semi-infinies), on peut montrer que la réflexion de l'empilement 410 est nulle si l'équation suivante est vérifiée :
Si par ailleurs N3 comporte une partie imaginaire non nulle, alors la transmission est nulle et l'onde est intégralement absorbée par l'empilement 410.If, moreover, N3 comprises a non-zero imaginary part, then the transmission is zero and the wave is completely absorbed by the stack 410.
Les études menées par l'inventeur ont montré qu'en prenant N1 égal à l'indice de réfraction de l'oxyde de silicium et N2 égal à l'indice de réfraction du silicium, et pour une longueur d'onde λ=940 nm, le choix du tungstène comme matériau de la couche 410c (indice N3) permet d'approcher au plus près l'égalité de l'équation [Math 1] ci-dessus. Une épaisseur de silicium d=39 nm permet alors d'obtenir une absorption maximale (proche de 100%) du rayonnement par l'empilement 410.The studies carried out by the inventor have shown that by taking N1 equal to the refractive index of silicon oxide and N2 equal to the refractive index of silicon, and for a wavelength λ=940 nm , the choice of tungsten as the material of the 410c layer (index N3) makes it possible to approach as closely as possible the equality of the equation [Math 1] above. A thickness of silicon d=39 nm then makes it possible to obtain maximum absorption (close to 100%) of the radiation by the stack 410.
La figure 5 illustre la pertinence du choix du tungstène par rapport à d'autres métaux usuellement utilisés dans des circuits intégrés.FIG. 5 illustrates the relevance of the choice of tungsten compared to other metals usually used in integrated circuits.
Considérant l'équation [Math 1] susmentionnée, la figure 5 est un diagramme illustrant l'évolution de l'indice optique complexe N3 lorsque l'épaisseur d de la couche de silicium 410b varie de 0 à 130 nm. Plus particulièrement, sur le diagramme de la figure 5, l'axe des abscisses représente la partie réelle Real(N3) de l'indice N3, et l'axe des ordonnées représente la partie imaginaire Imag(N3) de l'indice N3. La courbe circulaire 501 de la figure 5 représente l'évolution de l'indice N3 (partie réelle et partie imaginaire) lorsque l'épaisseur d varie de 0 à 130 nm. Le point N0 de la courbe 501 correspond à la valeur prise par l'indice N3 pour d=0 et pour d=130 nm. Pour ces épaisseurs, la partie imaginaire de l'indice N3 est nulle.Considering the aforementioned equation [Math 1], FIG. 5 is a diagram illustrating the evolution of the complex optical index N3 when the thickness d of the silicon layer 410b varies from 0 to 130 nm. More particularly, in the diagram of FIG. 5, the abscissa axis represents the real part Real(N3) of the index N3, and the ordinate axis represents the imaginary part Imag(N3) of the index N3. The circular curve 501 of FIG. 5 represents the evolution of the index N3 (real part and imaginary part) when the thickness d varies from 0 to 130 nm. Point N0 of curve 501 corresponds to the value taken by index N3 for d=0 and for d=130 nm. For these thicknesses, the imaginary part of the index N3 is zero.
On a en outre tracé sur le diagramme de la figure 5 un point NWcorrespondant à l'indice optique complexe du tungstène, un point NCucorrespondant à l'indice optique complexe du cuivre, un point NAgcorrespondant à l'indice optique complexe de l'argent, et un point NAlcorrespondant à l'indice optique complexe de l'aluminium.A point N W corresponding to the complex optical index of tungsten, a point N Cu corresponding to the complex optical index of copper, a point N Ag corresponding to the optical index complex of silver, and a point N Al corresponding to the complex optical index of aluminum.
Comme cela apparait sur la figure, le point NWcoïncide quasiment avec un point du cercle 501 présentant une partie imaginaire non nulle. Ce point correspond à la valeur de l'indice N3 pour une épaisseur d de silicium égale à 39 nm. Les points NCu, NAget NAlsont quant à eux très éloignés du cercle 501. Ceci montre, que, parmi les métaux mentionnés ci-dessus, le tungstène est le seul candidat pertinent pour obtenir l'effet d'absorption recherché.As this appears in the figure, the point N W almost coincides with a point of the circle 501 having a non-zero imaginary part. This point corresponds to the value of the index N3 for a thickness d of silicon equal to 39 nm. The points N Cu , N Ag and N Al are for their part very far from the circle 501. This shows that, among the metals mentioned above, tungsten is the only relevant candidate for obtaining the desired absorption effect.
En pratique, les épaisseurs des couche 410a et 410c ne sont bien entendu pas semi-infinies. De plus, comme indiqué ci-dessus, la couche diélectrique 410a peut comporter un ou plusieurs matériaux diélectriques autres que de l'oxyde de silicium. Des simulations numériques permettent d'ajuster l'épaisseur d de silicium à prévoir pour maximiser l'absorption, en fonction des différents paramètres de l'empilement 410 et/ou de la longueur d'onde centrale λ0 du filtre interférentiel 160. A titre d'exemple, l'épaisseur d de la couche de silicium 410b est comprise entre 20 et 100 nm, et de préférence entre 30 et 50 nm.In practice, the thicknesses of the layers 410a and 410c are of course not semi-infinite. Additionally, as indicated above, dielectric layer 410a may include one or more dielectric materials other than silicon oxide. Numerical simulations make it possible to adjust the thickness d of silicon to be provided in order to maximize absorption, as a function of the various parameters of the stack 410 and/or of the central wavelength λ0 of the interference filter 160. As an For example, the thickness d of the silicon layer 410b is between 20 and 100 nm, and preferably between 30 and 50 nm.
Par ailleurs, pour maximiser l'absorption dans l'empilement 410, l'épaisseur de la couche de tungstène 410c est de préférence relativement élevée, par exemple supérieure à 40 nm et de préférence supérieure à 60 nm.Furthermore, to maximize the absorption in the stack 410, the thickness of the tungsten layer 410c is preferably relatively high, for example greater than 40 nm and preferably greater than 60 nm.
Dans le cas où le filtre interférentiel est un filtre coupe-bande du type décrit en relation avec la figure 2, la présence de la structure absorbante 410 permet de réduire la détection des rayonnements parasites dans le proche infrarouge, et ainsi d'améliorer la qualité de l'image.In the case where the interference filter is a notch filter of the type described in relation to FIG. 2, the presence of the absorbing structure 410 makes it possible to reduce the detection of parasitic radiation in the near infrared, and thus to improve the quality of the image.
Dans le cas où le filtre interférentiel est un filtre passe-bande du type décrit en relation avec la figure 3, parmi les rayonnements infrarouges détectés, la proportion des rayonnements infrarouges situés en dehors de la bande 310 est plus faible dans le pixel de la figure 4 que dans le pixel de la figure 1. La présence de la structure 410 réduit donc la proportion des rayonnements parasites détectés et permet ainsi d'améliorer la qualité de l'image de profondeur captée.In the case where the interference filter is a band-pass filter of the type described in relation to FIG. 3, among the infrared rays detected, the proportion of infrared rays situated outside the band 310 is lower in the pixel of 4 than in the pixel of FIG. 1. The presence of the structure 410 therefore reduces the proportion of parasitic radiation detected and thus makes it possible to improve the quality of the depth image captured.
Une explication de la fonction de la couche 410 est détaillée ci-après en relation avec la figure 6.An explanation of the function of layer 410 is detailed below in relation to Figure 6.
La figure 6 est un diagramme illustrant schématiquement, à titre d'exemple, l'évolution en fonction de la longueur d'onde λ (en abscisse, en nm) de l'absorption T600 des rayonnements optiques par la région photodétectrice 110, en un seul passage dans la région photodétectrice 110.FIG. 6 is a diagram illustrating schematically, by way of example, the evolution as a function of the wavelength λ (on the abscissa, in nm) of the absorption T600 of the optical radiation by the photodetector region 110, in one single pass through the photodetector region 110.
Les rayonnements situés dans le proche infrarouge sont partiellement absorbés et détectés par la région 110. Par exemple, pour la fréquence centrale λ0 du filtre interférentiel, la région 110 absorbe et détecte en un seul passage typiquement entre 1 et 50 %, de préférence entre 2 et 25 % des rayonnements qui arrivent dans la région 110.Radiation located in the near infrared is partially absorbed and detected by region 110. For example, for the central frequency λ0 of the interference filter, region 110 absorbs and detects in a single pass typically between 1 and 50%, preferably between 2 and 25% of the radiation that arrives in region 110.
En l'absence de la structure absorbante 410, un rayonnement arrivant dans la région 110 peut traverser une première fois la région 110 de haut en bas quasiment sans être absorbé, puis une deuxième fois de bas en haut après avoir été réfléchi sur la ou les régions métalliques 122. Le rayonnement effectue ainsi un aller-retour.In the absence of the absorbing structure 410, radiation arriving in the region 110 can cross the region 110 a first time from top to bottom almost without being absorbed, then a second time from bottom to top after having been reflected on the metal regions 122. The radiation thus performs a round trip.
Pour certaines longueurs d'onde, le filtre interférentiel 160 laisse passer seulement une partie, par exemple entre 1 % et 80 %, du rayonnement. Ceci se produit par exemple pour toute la bande de longueurs d'onde coupée par le filtre coupe-bande de la figure 2, et dans les parties latérales du pic de transmission du filtre passe-bande de la figure 3. Le filtre interférentiel réfléchit alors la partie non transmise du rayonnement.For certain wavelengths, the interference filter 160 allows only a part, for example between 1% and 80%, of the radiation to pass. This occurs for example for the whole band of wavelengths cut by the notch filter of figure 2, and in the lateral parts of the transmission peak of the bandpass filter of figure 3. The interference filter then reflects the non-transmitted part of the radiation.
En l'absence de la structure absorbante 410, pour ces longueurs d'onde de transmission partielle par le filtre 160, le rayonnement ayant franchi le filtre 160 effectue alors de multiples allers-retours entre, en bas, les régions métalliques 122, et, en haut, le filtre 160 partiellement réfléchissant. Moins le filtre interférentiel laisse passer le rayonnement, plus il est réfléchissant et plus le nombre d'allers-retours s'élève. Ainsi, la réduction par le filtre 160 des rayonnements parvenant jusqu'à la région 110, s'accompagne d'une augmentation du nombre de passages dans la région 110. Une fois entré dans la région 110, un rayonnement est d'autant plus détecté que le nombre d'allers-retours est élevé. En conséquence, la réduction du rayonnement entrant par le filtre 160 ne se traduit pas par une réduction de même ampleur de la sensibilité de détection du pixel.In the absence of the absorbent structure 410, for these wavelengths of partial transmission by the filter 160, the radiation having passed through the filter 160 then performs multiple round trips between, at the bottom, the metal regions 122, and, at the top, the partially reflective filter 160. The less the interference filter allows the radiation to pass, the more it is reflective and the more the number of round trips increases. Thus, the reduction by the filter 160 of the radiation reaching the region 110, is accompanied by an increase in the number of passages in the region 110. Once entered in the region 110, radiation is all the more detected that the number of round trips is high. Accordingly, the reduction of incoming radiation by filter 160 does not result in a reduction of the same magnitude in the detection sensitivity of the pixel.
En présence de l'empilement absorbant 410, le nombre de passages du rayonnement dans la région 110 est limité par l'empilement 410. Ceci réduit la sensibilité de détection des rayonnements pour les longueurs d'onde de transmission partielle du filtre 160. En présence de l'empilement absorbant 410, le blocage partiel par le filtre 160 des rayonnements parasites se traduit alors par une réduction correspondante de la sensibilité de détection par le pixel des rayonnements parasites. On a ainsi amélioré la qualité de l'image visible et/ou infrarouge.In the presence of the absorber stack 410, the number of times radiation passes through the region 110 is limited by the stack 410. This reduces the radiation detection sensitivity for the partial transmission wavelengths of the filter 160. of the absorbing stack 410, the partial blocking by the filter 160 of the parasitic radiation then results in a corresponding reduction in the sensitivity of detection by the pixel of the parasitic radiation. The quality of the visible and/or infrared image has thus been improved.
La figure 7 est un diagramme illustrant schématiquement un exemple d'évolution, en fonction de la longueur d'onde λ (en nm, en abscisse), de l'absorption A (en ordonnée, de 0 à 1) des rayonnements optiques par la région semiconductrice photodétectrice 110 dans le pixel de la figure 1 (courbe 601 de la figure 7) et dans le pixel de la figure 4 (courbe 603 de la figure 7).FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an example of evolution, as a function of the wavelength λ (in nm, on the abscissa), of the absorption A (on the ordinate, from 0 to 1) of optical radiation by the photodetector semiconductor region 110 in the pixel of FIG. 1 (curve 601 of FIG. 7) and in the pixel of FIG. 4 (curve 603 of FIG. 7).
On peut observer de fortes oscillations sur la courbe 601 pour les longueurs d'onde au-delà d'environ 700 nm. Ces oscillations illustrent l'effet décrit ci-dessus en relation avec la figure 6. Plus particulièrement, dans le pixel de la figure 1, la région semiconductrice 110 forme une cavité pour les rayonnements voisins de la longueur d'onde centrale du filtre interférentiel 160. Cette cavité présente des résonances à certaines fréquences, ce qui explique les oscillations de la courbe 601. Cet effet de cavité dégrade la qualité des images acquises.Strong oscillations can be observed on curve 601 for wavelengths beyond approximately 700 nm. These oscillations illustrate the effect described above in relation to FIG. 6. More particularly, in the pixel of FIG. 1, the semiconductor region 110 forms a cavity for the radiations close to the central wavelength of the interference filter 160 This cavity exhibits resonances at certain frequencies, which explains the oscillations of curve 601. This cavity effect degrades the quality of the acquired images.
Sur la courbe 603, on observe que les oscillations sont fortement réduites. Ceci résulte de la prévision de la structure absorbante 410 qui permet d'éviter l'effet de cavité résonante décrit ci-dessus.On curve 603, it is observed that the oscillations are greatly reduced. This results from the provision of the absorbing structure 410 which makes it possible to avoid the resonant cavity effect described above.
Bien que l'on ait décrit ici une région photodétectrice en silicium, détectant partiellement les rayonnements dans le proche infrarouge, la région photodétectrice pourrait être en un autre semiconducteur. Cet autre semiconducteur peut alors avoir une plage de longueurs d'onde dans laquelle il absorbe et détecte les rayonnements seulement partiellement. On choisit la longueur d'onde centrale du filtre interférentiel dans cette plage. De préférence, la structure absorbante 410 est dimensionnée pour absorber en un seul passage plus de 50 %, par exemple plus de 80 %, de tout rayonnement dans cette plage de longueur d'onde.Although a silicon photodetector region has been described here, partially detecting radiation in the near infrared, the photodetector region could be made of another semiconductor. This other semiconductor can then have a range of wavelengths in which it absorbs and detects radiation only partially. The central wavelength of the interference filter is chosen within this range. Preferably, the absorbent structure 410 is sized to absorb in a single pass greater than 50%, for example greater than 80%, of all radiation in that wavelength range.
La figure 8 est une vue en coupe représentant, de manière schématique, une variante 800 de réalisation du pixel de la figure 4.FIG. 8 is a cross-sectional view representing, schematically, an alternative embodiment 800 of the pixel of FIG. 4.
Dans cette variante, la couche de tungstène 410c de l'empilement absorbant 410 est reliée, de préférence connectée, à un noeud d'application d'un potentiel de polarisation VB, par exemple par l'intermédiaire d'une des régions métalliques 122 constituant une piste d'interconnexion. L'application d'un potentiel de polarisation à l'empilement absorbant 410 permet d'évacuer d'éventuelles charges électriques piégées dans la couche isolante 410a. En outre, l'application de ce potentiel de polarisation peut permettre d'éviter de stocker des charges dans les couches 410b et/ou 410c, qui pourraient perturber le potentiel électrique de la région 110.In this variant, the tungsten layer 410c of the absorbent stack 410 is connected, preferably connected, to a node for applying a bias potential VB, for example via one of the metal regions 122 constituting an interconnecting track. The application of a polarization potential to the absorbent stack 410 makes it possible to evacuate any electric charges trapped in the insulating layer 410a. Furthermore, the application of this bias potential can make it possible to avoid storing charges in the layers 410b and/or 410c, which could disturb the electric potential of the region 110.
A titre d'exemple, les tranchées d'isolement 115 comprennent chacune une région conductrice 810 isolée de la région 110 par un matériau électriquement isolant 815. Les régions 810 sont reliées, de préférence connectées, à certaines des régions métalliques 122 par des connexions 820. On a ainsi obtenu, pour chaque tranchée, un élément capacitif permettant d'influencer électrostatiquement la région 110, et/ou de réduire ou neutraliser le courant d'obscurité. En effet, la réduction ou la neutralisation du courant d'obscurité peut être obtenue par accumulation de trous pour stocker des électrons, ou d'électrons pour stocker des trous.By way of example, the isolation trenches 115 each comprise a conductive region 810 insulated from the region 110 by an electrically insulating material 815. The regions 810 are connected, preferably connected, to some of the metal regions 122 by connections 820 There was thus obtained, for each trench, a capacitive element making it possible to electrostatically influence the region 110, and/or to reduce or neutralize the dark current. Indeed, the reduction or the neutralization of the dark current can be obtained by accumulation of holes to store electrons, or of electrons to store holes.
L'empilement 410 présente des ouvertures 830 au niveau des connexions 820. Les ouvertures 830 permettent d'isoler électriquement les connexions 820 de l'empilement absorbant 410. Toute connexion électrique traversant l'empilement 410 peut être isolée de la couche 410 par une ouverture 830. Ces connexions électriques forment par exemple des contacts vers des éléments du pixel tels que des transistors ou des jonctions. Les ouvertures 830 sont préférentiellement localisées au niveau des bords du pixel. Cependant, les régions 810, les connexions 820 et les ouvertures 830 peuvent être omises.The stack 410 has openings 830 at the level of the connections 820. The openings 830 make it possible to electrically isolate the connections 820 from the absorbent stack 410. Any electrical connection passing through the stack 410 can be isolated from the layer 410 by an opening 830. These electrical connections form, for example, contacts to pixel elements such as transistors or junctions. The openings 830 are preferably located at the edges of the pixel. However, regions 810, leads 820, and openings 830 can be omitted.
La figure 9 est une vue en coupe représentant, de manière schématique, une autre variante de réalisation 1300 du pixel de la figure 4. Dans cette variante, des cavités 1310 s'étendent dans la région 110 à partir de sa face supérieure. Les cavités 1310 sont remplies d'un matériau diélectrique, par exemple de l'oxyde de silicium. Les cavités 1310 sont de préférence disposées en réseau. Le pas du réseau est par exemple supérieur à la moitié d'une longueur d'onde centrale de la bande de longueurs d'onde détectée par le pixel. Dans le cas où le filtre 160 est un filtre passe-bande, le pas du réseau est de préférence supérieur à la moitié de la longueur d'onde centrale λ0 du filtre 160.FIG. 9 is a cross-section view schematically representing another embodiment variant 1300 of the pixel of FIG. 4. In this variant, cavities 1310 extend into region 110 from its upper face. The cavities 1310 are filled with a dielectric material, for example silicon oxide. The cavities 1310 are preferably arranged in a network. The pitch of the grating is for example greater than half of a central wavelength of the band of wavelengths detected by the pixel. In the case where the filter 160 is a band-pass filter, the pitch of the grating is preferably greater than half the central wavelength λ0 of the filter 160.
Les cavités 1310 et les portions 1320 de la région 110 disposée entre ces cavités constituent un réseau de diffraction. Ce réseau de diffraction introduit des angles dans la propagation des rayonnements entrant par le haut de la région photodétectrice 110. Le rayonnement effectue alors plusieurs allers-retours à composante horizontale dans la région 110 entre les parois latérales de la région 110. On augmente ainsi la longueur du trajet effectué par le rayonnement à l'intérieur de la région 110, et donc la probabilité que ce rayonnement soit détecté par la région 110. Contrairement aux allers-retours entre le bas et le haut du pixel, dont le nombre dépend de la transmission du filtre 160, les allers-retours horizontaux augmentent la détection sensiblement de la même manière pour toutes les longueurs d'onde de la bande détectées par le pixel. Ainsi, le réseau de diffraction en partie supérieure de la région 110 confère au pixel 1300 une sensibilité au rayonnement supérieure à celle d'un pixel dépourvu de ce réseau de diffraction, en conservant l'avantage de la qualité d'image conférée par la limitation du nombre d'allers-retours verticaux.The cavities 1310 and the portions 1320 of the region 110 arranged between these cavities constitute a diffraction grating. This diffraction grating introduces angles into the propagation of the radiation entering from the top of the photodetector region 110. The radiation then performs several round trips with a horizontal component in the region 110 between the side walls of the region 110. This increases the length of the path taken by the radiation inside the region 110, and therefore the probability that this radiation will be detected by the region 110. Unlike the round trips between the bottom and the top of the pixel, the number of which depends on the transmission of the filter 160, the horizontal round trips increase the detection substantially in the same way for all the wavelengths of the band detected by the pixel. Thus, the diffraction grating in the upper part of the region 110 gives the pixel 1300 a higher sensitivity to radiation than that of a pixel without this diffraction grating, while retaining the advantage of the image quality conferred by the limitation the number of vertical round trips.
La figure 10 est une vue en coupe représentant, de manière partielle et schématique, un exemple d'un mode de réalisation d'un capteur d'images 1400 comprenant des pixels du type du pixel 400 de la figure 4. Le capteur 1400 peut capter des images couleur tridimensionnelles ou des images couleur et infrarouge.FIG. 10 is a sectional view representing, in a partial and schematic manner, an example of an embodiment of an image sensor 1400 comprising pixels of the type of pixel 400 of FIG. 4. The sensor 1400 can capture three-dimensional color images or color and infrared images.
Plus précisément, on a représenté un groupe de quatre pixels 400R, 400G, 400B, et 400Z, du capteur 1400. Les pixels 400R, 400G, 400B, et 400Z, correspondent chacun au pixel 400 de la figure 4 dans lequel le filtre 140 est constitué par un filtre respectivement 140R, 140G, 140B, et 140Z, laissant passer respectivement la lumière bleue, la lumière verte, la lumière rouge, et des rayonnements dans le proche infrarouge. Le filtre 140Z est facultatif.More specifically, a group of four pixels 400R, 400G, 400B, and 400Z, of sensor 1400 has been represented. Pixels 400R, 400G, 400B, and 400Z each correspond to pixel 400 of FIG. constituted by a filter respectively 140R, 140G, 140B, and 140Z, respectively allowing blue light, green light, red light, and radiation in the near infrared to pass. The 140Z filter is optional.
Dans chacun des pixels 400R, 400G et 400B, le filtre interférentiel 160 du pixel 400 de la figure 4 est constitué par un filtre interférentiel coupe-bande 160BC, du type du filtre de la figure 2. De préférence, le filtre 160BC est un même filtre continu commun aux pixels 400R, 400G et 400B. Dans le pixel 400Z, le filtre interférentiel 160 du pixel 400 de la figure 4 est constitué par un filtre interférentiel 160BP passe-bande, par exemple du type du filtre de la figure 3.In each of the pixels 400R, 400G and 400B, the interference filter 160 of the pixel 400 of FIG. 4 consists of a band-stop interference filter 160BC, of the type of the filter of FIG. 2. Preferably, the filter 160BC is the same continuous filter common to pixels 400R, 400G and 400B. In the pixel 400Z, the interference filter 160 of the pixel 400 of figure 4 consists of a band-pass interference filter 160BP, for example of the type of the filter of figure 3.
Dans l'exemple, l'empilement absorbant 410, et la couche 120 sont communs pour les divers pixels du capteur, et en particulier communs aux quatre pixels du groupe de pixels représentés.In the example, the absorbing stack 410, and the layer 120 are common for the various pixels of the sensor, and in particular common to the four pixels of the group of pixels represented.
Comme ceci a été mentionné ci-dessus, l'empilement absorbant 410 limite le nombre d'allers-retours effectués par la lumière entre le haut et le bas de chacun des pixels, améliorant ainsi la qualité de l'image captée.As mentioned above, the absorbing stack 410 limits the number of round trips made by the light between the top and the bottom of each of the pixels, thus improving the quality of the captured image.
En outre, l'empilement absorbant 410 limite la quantité de rayonnement optique, en particulier infrarouge, qui, après avoir traversé de haut en bas la région 110 de l'un des pixels, est réfléchie par les régions métalliques 122 vers les pixels voisins. Ceci correspond à une amélioration supplémentaire de la qualité de l'image.Furthermore, the absorbing stack 410 limits the quantity of optical radiation, in particular infrared, which, after having crossed from top to bottom the region 110 of one of the pixels, is reflected by the metallic regions 122 towards the neighboring pixels. This corresponds to a further improvement in image quality.
Pour réaliser les pixels 400R, 400G, 400B, et 400Z, de préférence, on forme préalablement les régions 110, et les tranchées 115 séparant les régions 110, dans un substrat semiconducteur. On forme ensuite successivement, sur la face avant du substrat (face inférieure), les couches 410a, 410b et 410c de l'empilement absorbant 410, et les couches isolantes 120 contenant les régions métalliques 122. De préférence, on colle ensuite une poignée 1410, par exemple une tranche semiconductrice, sur la face avant des couches isolantes 120. On retire tous les éléments à partir de la face arrière du substrat jusqu'à un niveau définissant le niveau supérieur des régions 110, par exemple par polissage.To produce the pixels 400R, 400G, 400B, and 400Z, the regions 110, and the trenches 115 separating the regions 110, are preferably formed beforehand in a semiconductor substrate. The layers 410a, 410b and 410c of the absorbent stack 410, and the insulating layers 120 containing the metal regions 122 are then successively formed on the front face of the substrate (lower face). Preferably, a handle 1410 is then glued , for example a semiconductor wafer, on the front face of the insulating layers 120. All the elements are removed from the rear face of the substrate up to a level defining the upper level of the regions 110, for example by polishing.
Ensuite, à une première étape, on forme les filtres 160BP. Pour cela, par exemple, on recouvre l'ensemble des faces supérieures des régions 110 d'un premier empilement de couches alternées formant le filtre 160BP, puis on retire, par exemple par gravure, les portions du premier empilement de couches situées aux emplacements des pixels 400R, 400G et 400B.Then, in a first step, the filters 160BP are formed. To do this, for example, all of the upper faces of the regions 110 are covered with a first stack of alternating layers forming the filter 160BP, then the portions of the first stack of layers located at the locations of the 400R, 400G and 400B pixels.
A une deuxième étape, on forme les filtres 160BC. Pour cela, par exemple, on recouvre la structure obtenue à la première étape d'un deuxième empilement de couches correspondant aux filtres 160BC. On retire ensuite les portions du deuxième empilement situées à l'emplacement du pixel 400Z, par exemple par polissage mécanochimique.In a second step, the filters 160BC are formed. For this, for example, the structure obtained in the first step is covered with a second stack of layers corresponding to the filters 160BC. The portions of the second stack located at the location of the pixel 400Z are then removed, for example by mechanical-chemical polishing.
On forme ensuite les filtres 140R, 140G et 140B, et l'éventuel filtre 140Z, puis les éventuelles lentilles 130.The filters 140R, 140G and 140B are then formed, and the possible filter 140Z, then the possible lenses 130.
Les rayonnements parasites que le filtre laisse passer partiellement sont d'autant plus nombreux que le filtre est mince. Du fait que l'empilement absorbant 410 réduit la détection de ces rayonnements parasites, on peut, pour une quantité donnée de rayonnements parasites absorbés, c'est-à-dire pour une qualité d'image donnée, réduire l'épaisseur du filtre par rapport à un capteur ne comportant pas de couche 410A. On peut alors rapprocher les lentilles 130 des régions 110, ce qui permet d'augmenter l'angle de vision du capteur, ceci sans altérer la qualité d'image. En outre, à cette réduction d'épaisseur correspond une réduction de la largeur, ou dimension horizontale, d'une région 1420 dans laquelle le deuxième empilement, qui correspond aux filtres 160BC, a ses couches empilées latéralement contre le flanc du filtre 160BP. Dans la région 1420, le filtre 160BC a des propriétés de filtrage dégradées. Le fait de réduire cette région permet de réduire la taille des pixels sans altérer la qualité d'image, par rapport à un capteur dépourvu de couche absorbante 410.The parasitic radiations that the filter allows to pass partially are all the more numerous as the filter is thin. Due to the fact that the absorbing stack 410 reduces the detection of these parasitic radiations, it is possible, for a given quantity of parasitic radiations absorbed, that is to say for a given image quality, to reduce the thickness of the filter by compared to a sensor not comprising a layer 410A. It is then possible to bring the lenses 130 closer to the regions 110, which makes it possible to increase the viewing angle of the sensor, without altering the image quality. Furthermore, this reduction in thickness corresponds to a reduction in the width, or horizontal dimension, of a region 1420 in which the second stack, which corresponds to the filters 160BC, has its layers stacked laterally against the side of the filter 160BP. In region 1420, filter 160BC has degraded filtering properties. Reducing this region makes it possible to reduce the size of the pixels without altering the image quality, compared to a sensor without an absorbent layer 410.
Dans l'exemple de la figure 10, l'empilement absorbant 410 s'étend sous les pixels 400R, 400G et 400B et sous le pixel 400Z. A titre de variante, l'empilement 410 peut s'étendre uniquement sous les pixels 400R, 400G et 400B et ne pas s'étendre sous les pixels 400Z. Dans ce cas, le procédé de fabrication est par exemple similaire à ce qui vient d'être décrit, à ceci près qu'une étape de retrait localisé de l'empilement absorbant 410 en vis-à-vis des pixels 400Z est prévue avant l'étape de dépôt des couches isolantes 120.In the example of FIG. 10, the absorbing stack 410 extends under the pixels 400R, 400G and 400B and under the pixel 400Z. As a variant, the stack 410 can extend only under the pixels 400R, 400G and 400B and not extend under the pixels 400Z. In this case, the manufacturing method is for example similar to what has just been described, except that a step of localized withdrawal of the absorbent stack 410 vis-à-vis the pixels 400Z is provided before the step of depositing the insulating layers 120.
La figure 11 est une vue en coupe représentant, de manière partielle et schématique, un exemple d'un mode de réalisation d'un capteur d'images 1450 comprenant des pixels du type du pixel 400 de la figure 4. Le capteur 1450 reprend les éléments du capteur 1400 de la figure 10, à la différence que la fabrication des filtres 160BC et 160BP comprend une étape supplémentaire entre les première et deuxième étapes.FIG. 11 is a cross-sectional view representing, in a partial and schematic manner, an example of an embodiment of an image sensor 1450 comprising pixels of the type of pixel 400 of FIG. 4. The sensor 1450 repeats the elements of the sensor 1400 of FIG. 10, with the difference that the manufacture of the filters 160BC and 160BP includes an additional step between the first and second steps.
A cette étape supplémentaire, on forme, aux emplacements des pixels 400R, 400G et 400B, une couche diélectrique, par exemple en oxyde de silicium, jusqu'au niveau supérieur du filtre 160BP formé à la première étape. Pour cela, par exemple, on recouvre la structure obtenue à la première étape de la couche d'oxyde, puis on retire, par exemple par polissage mécanochimique, tous les éléments situés au-dessus de la face supérieure du filtre 160BP.At this additional step, a dielectric layer, for example of silicon oxide, is formed at the locations of the pixels 400R, 400G and 400B, up to the upper level of the filter 160BP formed in the first step. To do this, for example, the structure obtained in the first step is covered with the oxide layer, then all the elements situated above the upper face of the filter 160BP are removed, for example by mechanical-chemical polishing.
Ensuite, à la deuxième étape, le deuxième empilement, qui correspond au filtre 160BC, est déposé sur la surface plane laissée par le polissage, et les portions du deuxième empilement sont retirées de l'emplacement du pixel 400Z par gravure.Then, in the second step, the second stack, which corresponds to the filter 160BC, is deposited on the flat surface left by the polishing, and the portions of the second stack are removed from the location of the pixel 400Z by etching.
Avantageusement, du fait que les filtres 160BC sont formés sur une surface plane et sont délimités par gravure, ils forment un empilement de couches planes d'épaisseurs constantes sur toute la surface du filtre. La qualité du filtrage est ainsi meilleure qu'avec un filtre constitué de couches non planes et/ou d'épaisseurs non constantes.Advantageously, since the filters 160BC are formed on a flat surface and are delimited by etching, they form a stack of flat layers of constant thickness over the entire surface of the filter. The quality of the filtering is thus better than with a filter consisting of non-flat layers and/or of non-constant thicknesses.
A une étape ultérieure, on peut former, à l'emplacement du pixel 400Z, une portion de couche diélectrique, par exemple en oxyde de silicium, jusqu'au niveau supérieur du filtre 160BC. Pour cela, par exemple, on recouvre d'une couche diélectrique, par exemple en oxyde de silicium, la structure obtenue à la deuxième étape, puis on retire, par exemple par polissage mécanochimique, tous les éléments situés au-dessus de la face supérieure du filtre 160BC.At a later stage, it is possible to form, at the location of the pixel 400Z, a portion of dielectric layer, for example of silicon oxide, up to the upper level of the filter 160BC. To do this, for example, the structure obtained in the second step is covered with a dielectric layer, for example of silicon oxide, then all the elements located above the upper face are removed, for example by mechanical-chemical polishing. of the 160BC filter.
Là encore, bien que l'on ait représenté l'empilement absorbant 410 s'étendant sous les pixels 400R, 400G et 400B et sous le pixel 400Z, à titre de variante, l'empilement 410 peut s'étendre uniquement sous les pixels 400R, 400G et 400B et ne pas s'étendre sous les pixels 400Z.Here again, although the absorbing stack 410 has been shown extending under the pixels 400R, 400G and 400B and under the pixel 400Z, as a variant, the stack 410 can only extend under the pixels 400R , 400G and 400B and not extend below 400Z pixels.
La figure 12 est une vue en coupe schématique, représentant un exemple d'un mode de réalisation d'un pixel 1500 d'un capteur d'images. Le pixel 1500 comprend des éléments identiques ou similaires à ceux du pixel 400 de la figure 4. Le pixel 1500 diffère de celui de la figure 4 en ce qu'il comprend, entre l'empilement absorbant 410 et la couche isolante 120, successivement à partir de la face inférieure de l'empilement absorbant 410, une couche diélectrique 1510, une région conductrice 1520, une couche isolante 1525, et une région semiconductrice 1530, par exemple en silicium. La région conductrice 1520 et la couche isolante 1525 peuvent être omises.FIG. 12 is a schematic sectional view, representing an example of an embodiment of a pixel 1500 of an image sensor. Pixel 1500 comprises elements identical or similar to those of pixel 400 of FIG. 4. Pixel 1500 differs from that of FIG. 4 in that it comprises, between absorbing stack 410 and insulating layer 120, successively from the lower face of the absorbent stack 410, a dielectric layer 1510, a conductive region 1520, an insulating layer 1525, and a semiconductor region 1530, for example made of silicon. Conductive region 1520 and insulating layer 1525 can be omitted.
Pour réaliser le pixel 1500, on forme la région 110 et les tranchées 115 dans un substrat semiconducteur. On recouvre ensuite la face avant du substrat (face inférieure) par l'empilement absorbant 410. On recouvre la couche de tungstène 410c de l'empilement absorbant 410 par la couche diélectrique 1510, par exemple en oxyde de silicium.To produce pixel 1500, region 110 and trenches 115 are formed in a semiconductor substrate. The front face of the substrate (lower face) is then covered by the absorbent stack 410. The tungsten layer 410c of the absorbent stack 410 is covered by the dielectric layer 1510, for example made of silicon oxide.
On forme ensuite la couche diélectrique 1510, la région conductrice 1520. Par exemple, la région 1520 définit un plan de masse et recouvre l'ensemble de la face inférieure (ou avant) du substrat semiconducteur. On forme ensuite la région isolante 1525, par exemple en oxyde de silicium. Après cela, la région semiconductrice 1530 est collée sur la couche 1525 par collage moléculaire. On forme ensuite des composants de circuits électroniques du capteur d'images, par exemple des transistors (non représentés) dans et sur la région semiconductrice 1530, du côté de sa face inférieure (face avant). Puis on forme les couches isolantes et les régions métalliques 122. Les régions 122 correspondent de préférence à des pistes d'interconnexion entre les composants des circuits du capteurs d'images.The dielectric layer 1510, the conductive region 1520 is then formed. For example, the region 1520 defines a ground plane and covers the whole of the lower face (or front) of the semiconductor substrate. The insulating region 1525 is then formed, for example in silicon oxide. After that, semiconductor region 1530 is bonded to layer 1525 by molecular bonding. Electronic circuit components of the image sensor are then formed, for example transistors (not shown) in and on the semiconductor region 1530, on the side of its lower face (front face). Then the insulating layers and the metallic regions 122 are formed. The regions 122 preferably correspond to interconnection tracks between the components of the circuits of the image sensors.
La couche 150, le filtre interférentiel 160, l'éventuel filtre 140 et l'éventuelle lentille 130, sont par exemple formés à une étape ultérieure de la fabrication du pixel.The layer 150, the interference filter 160, the possible filter 140 and the possible lens 130, are for example formed at a later stage of the manufacture of the pixel.
Un avantage du pixel 1500 est qu'une partie des circuits du capteur d'images sont formés dans et sur la région 1530 indépendamment des régions photodétectrices 110, ce qui permet de réduire la taille des pixels ou d'y intégrer des fonctions supplémentaires, par rapport à un capteur d'images ne comprenant pas la région semiconductrice 1530. En outre, la présence de la région 1520 peut permettre d'optimiser le fonctionnement des circuits du capteur d'images.An advantage of pixel 1500 is that part of the circuits of the image sensor are formed in and on region 1530 independently of photodetector regions 110, which makes it possible to reduce the size of the pixels or to integrate additional functions therein, for compared to an image sensor not comprising the semiconductor region 1530. In addition, the presence of the region 1520 can make it possible to optimize the operation of the circuits of the image sensor.
La présence de la couche 1510 et de la région 1520 dans le pixel 1500 a le même effet sur la réflexion de la lumière que la couche 120 et les régions 122 dans le pixel 400 de la figure 4. Dans le pixel 1500, l'empilement 410 limite le nombre d'allers-retours que les rayonnements peuvent effectuer dans la cavité 110 après réflexion sur la région 1520 et sur le filtre 160. On obtient, dans un capteur comprenant des pixels de type du pixel 1500, une qualité d'image améliorée, de la même manière que dans un capteur d'images comprenant des pixels du type du pixel 400 de la figure 4.The presence of layer 1510 and region 1520 in pixel 1500 has the same effect on light reflection as layer 120 and regions 122 in pixel 400 of Figure 4. In pixel 1500, the stack 410 limits the number of round trips that the radiation can make in the cavity 110 after reflection on the region 1520 and on the filter 160. In a sensor comprising pixels of the type of the pixel 1500, an image quality is obtained improved, in the same way as in an image sensor comprising pixels of the type of pixel 400 of FIG.
La figure 13 est une vue en coupe représentant, de manière partielle et schématique, un exemple d'un mode de réalisation d'un capteur d'images 1600. Le capteur d'images 1600 comprend des éléments identiques ou similaires à ceux du capteur 1400 de la figure 11, disposés de manière identique ou similaire, à la différence que le pixel 400Z est remplacé par un pixel 1600Z.FIG. 13 is a sectional view representing, in a partial and schematic manner, an example of an embodiment of an image sensor 1600. The image sensor 1600 comprises elements identical or similar to those of the sensor 1400 of FIG. 11, arranged in an identical or similar manner, with the difference that the 400Z pixel is replaced by a 1600Z pixel.
Le pixel 1600Z comprend des éléments identiques ou similaire à ceux du pixel 400Z de la figure 11, agencés de manière identique ou similaire, à savoir une région photodétectrice 110Z, un empilement absorbant 410Z comprenant, dans l'ordre à partir de la face inférieure de la région photodétectrice 110Z, une couche diélectrique 410Za, une couche de silicium 410Zb et une couche de tungstène 410Zc, et des couches isolantes 120Z. La région photodétectrice 110Z, l'empilement 410Z et les couches isolantes 120Z sont identiques ou similaires à respectivement la région photodétectrice 110, l'empilement absorbant 410 et les couches isolantes 120 du pixel 400Z de la figure 4. Dans le pixel 1600Z, la région photodétectrice semiconductrice 110Z est située à un niveau inférieur à celui des régions photo-détectrices 110 des pixels 400R, 400G, et 400B. Le pixel 1600Z comprend en outre des régions de transmission optique 1602 et 1604 situées entre sa région photodétectrice 110Z et son filtre 160BP. On notera que dans l'exemple représenté, en projection verticale, le contour de la région photo-détectrice 110Z coïncide sensiblement avec le contour des régions de transmission optique 1602 et 1604. A titre de variante, la région photo-détectrice 110Z peut s'étendre, latéralement, au-delà des régions de transmission optique 1602 et 1604.The pixel 1600Z comprises elements identical or similar to those of the pixel 400Z of FIG. 11, arranged in an identical or similar manner, namely a photodetecting region 110Z, an absorbing stack 410Z comprising, in order from the the photodetector region 110Z, a dielectric layer 410Za, a silicon layer 410Zb and a tungsten layer 410Zc, and insulating layers 120Z. The photodetector region 110Z, the stack 410Z and the insulating layers 120Z are identical or similar to respectively the photodetector region 110, the absorbing stack 410 and the insulating layers 120 of the pixel 400Z of FIG. 4. In the pixel 1600Z, the region Semiconductor photosensor 110Z is located at a lower level than photosensor regions 110 of pixels 400R, 400G, and 400B. Pixel 1600Z further includes optical transmission regions 1602 and 1604 located between its photodetector region 110Z and its filter 160BP. It will be noted that in the example represented, in vertical projection, the outline of the photo-detector region 110Z substantially coincides with the outline of the optical transmission regions 1602 and 1604. As a variant, the photo-detector region 110Z can be extend, laterally, beyond the optical transmission regions 1602 and 1604.
La région 1602 est située au même niveau que les régions 110 des pixels 140R, 140G et 140B, et la région 1604 s'étend verticalement entre la région 110Z et la région de transmission optique 1602. La région 110Z du pixel 1600Z est située dans un substrat 1610 qui s'étend horizontalement sous la couche 120 commune aux pixels 400R, 400G et 400B. L'empilement absorbant 410Z et les couches isolantes120Z se prolongent horizontalement sur la face inférieure du substrat 1610.Region 1602 is located at the same level as regions 110 of pixels 140R, 140G and 140B, and region 1604 extends vertically between region 110Z and optical transmission region 1602. Region 110Z of pixel 1600Z is located in a substrate 1610 which extends horizontally under layer 120 common to pixels 400R, 400G and 400B. The absorbent stack 410Z and the insulating layers 120Z extend horizontally on the underside of the substrate 1610.
Des composants tels que des transistors, non représentés, sont formés sur la face inférieure, ou face avant, du substrat 1610. Ces transistors sont par exemple interconnectés par des pistes constituant des régions métalliques 122Z situées dans la couche 120Z. La région de transmission 1602 est de préférence en le même semiconducteur que les régions 110 des pixels 400R, 400G, 400B. La région 1604, est de préférence en un diélectrique, par exemple en nitrure de silicium, ou en silicium amorphe, et s'étend à partir de la face inférieure de la région 1602, à travers l'empilement absorbant 410 et les couches isolantes 120.Components such as transistors, not shown, are formed on the lower face, or front face, of substrate 1610. These transistors are for example interconnected by tracks constituting metal regions 122Z located in layer 120Z. The transmission region 1602 is preferably made of the same semiconductor as the regions 110 of the pixels 400R, 400G, 400B. Region 1604 is preferably made of a dielectric, for example silicon nitride, or amorphous silicon, and extends from the underside of region 1602, through absorbent stack 410 and insulating layers 120 .
En fonctionnement, les rayonnements optiques transmis par le filtre 160BP sont guidés par les régions optiques 1602 et 1604 jusqu'à la région photodétectrice 110Z.In operation, the optical radiation transmitted by the filter 160BP is guided by the optical regions 1602 and 1604 to the photodetector region 110Z.
Le capteur peut avoir des densités de transistors, et d'interconnexions métalliques formées par les régions 122 et 122Z entre ces transistors, supérieures aux densités de transistors et d'interconnexions dans un capteur dépourvu d'un substrat 1610 s'étendant sous les pixels 400R, 400G et 400B. Le capteur 1600 peut ainsi être particulièrement compact.The sensor may have densities of transistors, and metal interconnects formed by regions 122 and 122Z between these transistors, greater than the densities of transistors and interconnects in a sensor lacking a 1610 substrate extending below pixels 400R , 400G and 400B. The 1600 sensor can thus be particularly compact.
Pour réaliser le capteur 1600, on forme les régions 110, et les tranchées 115 séparant les régions 110, dans un substrat semiconducteur 1620, par exemple en silicium. On forme ensuite, sur la face avant du substrat 1620 (face inférieure), d'éventuels composants tels que des transistors, l'empilement absorbant 410, les couches isolantes 120 contenant les régions métalliques 122, et la région 1604.To produce the sensor 1600, the regions 110, and the trenches 115 separating the regions 110, are formed in a semiconductor substrate 1620, for example made of silicon. Then, on the front face of the substrate 1620 (lower face), any components such as transistors, the absorbing stack 410, the insulating layers 120 containing the metallic regions 122, and the region 1604 are formed.
On forme séparément, sur la face avant du substrat 1610 (face inférieure) comprenant les régions 110Z, d'éventuels composants tels que des transistors, l'empilement absorbant 410Z, et les couches isolantes 120Z contenant les régions métalliques 122Z.On the front face of the substrate 1610 (lower face) comprising the regions 110Z, optional components such as transistors, the absorbent stack 410Z, and the insulating layers 120Z containing the metal regions 122Z are formed separately.
On colle une poignée 1630, par exemple un substrat semiconducteur, sur la face avant de la couche isolante 120Z. On retire ensuite les parties du substrat 1610 située du côté de la face arrière jusqu'au niveau supérieur des régions 110Z, par exemple par polissage mécanochimique.A handle 1630, for example a semiconductor substrate, is glued onto the front face of the insulating layer 120Z. The parts of the substrate 1610 located on the side of the rear face are then removed up to the upper level of the regions 110Z, for example by mechanical-chemical polishing.
On colle ensuite la face arrière du substrat 1610 à la face avant de la couche 120 et de la région 1604.The rear face of the substrate 1610 is then glued to the front face of the layer 120 and of the region 1604.
On retire ensuite tous les éléments à partir de la face arrière du substrat 1620 jusqu'à un niveau définissant le niveau supérieur des régions 110 des pixels 400R, 400B et 400Z, par exemple par polissage.All the elements are then removed from the rear face of the substrate 1620 up to a level defining the upper level of the regions 110 of the pixels 400R, 400B and 400Z, for example by polishing.
Les filtres 160BC, 160BP, 140R, 140G, 140B, l'éventuel filtre 140Z et les éventuelles lentilles 130 sont formées ensuite, de la même manière que celle décrite en relation avec la figure 11 pour former ces éléments.The filters 160BC, 160BP, 140R, 140G, 140B, the possible filter 140Z and the possible lenses 130 are then formed, in the same way as that described in relation to FIG. 11 to form these elements.
A titre de variante, l'empilement absorbant 410Z peut être omis dans la structure de la figure 13.Alternatively, absorbent stack 410Z may be omitted from the structure of Figure 13.
Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. L’homme de l’art comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaitront à l’homme de l’art. En particulier, les variantes et modes de réalisation décrits en relation avec les figures 8 et 9 sont compatibles entre eux et peuvent être appliquées, seuls ou en combinaison, aux modes de réalisation des figures 10 à 13.Various embodiments and variants have been described. Those skilled in the art will understand that certain features of these various embodiments and variations could be combined, and other variations will occur to those skilled in the art. In particular, the variants and embodiments described in relation to FIGS. 8 and 9 are mutually compatible and can be applied, alone or in combination, to the embodiments of FIGS. 10 to 13.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la couche inférieure 410c de l'empilement absorbant 410 correspond de préférence à un niveau de tungstène spécifique, c'est-à-dire déposé uniquement pour la réalisation de l'empilement absorbant 410. Toutefois, à titre de variante, la couche inférieure 410c de l'empilement absorbant 410 peut correspondre à un premier niveau de métallisation du capteur, dans lequel sont également formées des métallisations d'interconnexion en périphérie des pixels.In the embodiments described above, the lower layer 410c of the absorbent stack 410 preferably corresponds to a specific level of tungsten, that is to say deposited only for the production of the absorbent stack 410. However , as a variant, the lower layer 410c of the absorbent stack 410 may correspond to a first level of metallization of the sensor, in which interconnection metallizations are also formed at the periphery of the pixels.
Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de l’homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus.Finally, the practical implementation of the embodiments and variants described is within the reach of those skilled in the art based on the functional indications given above.
Claims (13)
une région semiconductrice photodétectrice (110) ;
une région métallique (122) disposée sur une première face de la région semiconductrice ;
un filtre interférentiel (160) passe-bande ou coupe-bande disposé sur une deuxième face de la région semiconductrice opposée à la première face ; et
entre la région semiconductrice (110) et la région métallique (122), un empilement absorbant (410) comportant, dans l'ordre en partant de la région semiconductrice (110), une couche diélectrique (410a), une couche de silicium (410b) et une couche de tungstène (410c).Image sensor comprising a plurality of pixels (400) each comprising:
a photodetector semiconductor region (110);
a metal region (122) disposed on a first side of the semiconductor region;
a band-pass or band-stop interference filter (160) disposed on a second face of the semiconductor region opposite the first face; And
between the semiconductor region (110) and the metal region (122), an absorbent stack (410) comprising, in order starting from the semiconductor region (110), a dielectric layer (410a), a silicon layer (410b ) and a layer of tungsten (410c).
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2009549A FR3114438B1 (en) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | Image sensor |
US17/477,332 US20220093656A1 (en) | 2020-09-21 | 2021-09-16 | Image sensor |
CN202111107418.9A CN114256277A (en) | 2020-09-21 | 2021-09-22 | Image sensor with a plurality of pixels |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2009549A FR3114438B1 (en) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | Image sensor |
FR2009549 | 2020-09-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3114438A1 true FR3114438A1 (en) | 2022-03-25 |
FR3114438B1 FR3114438B1 (en) | 2022-08-05 |
Family
ID=74183268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2009549A Active FR3114438B1 (en) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | Image sensor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220093656A1 (en) |
CN (1) | CN114256277A (en) |
FR (1) | FR3114438B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3140990B1 (en) * | 2022-10-14 | 2024-10-04 | Commissariat A Lenergie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Device for acquiring a 2D image and a depth image of a scene |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150228689A1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-08-13 | Semiconductor Components Industries, Llc | Imaging systems with infrared pixels having increased quantum efficiency |
US20200203401A1 (en) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Commissariat à I'énergie atomique et aux énergies alternatives | Image sensor |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6071661A (en) * | 1999-06-29 | 2000-06-06 | Xerox Corporation | Imaging member containing branched polycarbonate |
US11107721B2 (en) * | 2010-11-18 | 2021-08-31 | Monolithic 3D Inc. | 3D semiconductor device and structure with NAND logic |
JPWO2021261107A1 (en) * | 2020-06-25 | 2021-12-30 |
-
2020
- 2020-09-21 FR FR2009549A patent/FR3114438B1/en active Active
-
2021
- 2021-09-16 US US17/477,332 patent/US20220093656A1/en active Pending
- 2021-09-22 CN CN202111107418.9A patent/CN114256277A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150228689A1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-08-13 | Semiconductor Components Industries, Llc | Imaging systems with infrared pixels having increased quantum efficiency |
US20200203401A1 (en) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Commissariat à I'énergie atomique et aux énergies alternatives | Image sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3114438B1 (en) | 2022-08-05 |
CN114256277A (en) | 2022-03-29 |
US20220093656A1 (en) | 2022-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3503192B1 (en) | Device for acquiring a 2d image and a depth image of a scene | |
EP3239671B1 (en) | Device for detecting electromagnetic radiation with encapsulation structure comprising at least one interference filter | |
EP3836214B1 (en) | Light sensor | |
EP2636068A1 (en) | Monolithic multispectral visible-and-infrared imager | |
FR2900279A1 (en) | MICRO-STRUCTURE SPECTRAL FILTER AND IMAGE SENSOR | |
FR3091023A1 (en) | Image sensor | |
FR3108783A1 (en) | Device for acquiring a 2D image and a depth image of a scene | |
FR3114438A1 (en) | Image sensor | |
EP2276072A1 (en) | Photodetector element | |
EP3471151B1 (en) | Helmholtz resonator photodetector | |
EP4322220A1 (en) | Polarimetric image sensor | |
WO2004057675A1 (en) | Multispectral detector matrix | |
WO2015004235A1 (en) | Semi-transparent photo-detector having a structured p-n junction | |
FR3112426A1 (en) | Image sensors comprising an array of interference filters | |
FR3084459A1 (en) | MULTISPECTRAL IMAGING SENSOR PROVIDED WITH MEANS FOR LIMITING CROSS-TALK | |
EP3662511A1 (en) | Improved infrared detector | |
FR3114190A1 (en) | Quantum Efficiency Enhanced Pixel | |
FR3112425A1 (en) | Image sensors comprising an array of interference filters | |
FR2880732A1 (en) | IMAGE SENSOR | |
FR3087939A1 (en) | LIGHT SENSOR | |
FR3112242A1 (en) | Isolation of photodiodes | |
FR3102633A1 (en) | Image sensor | |
EP4174950B1 (en) | Pixelated filter | |
WO2022129791A1 (en) | Multispectral infrared photodetector | |
EP4390344A1 (en) | Polarimetric image sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20220325 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |